静态变量和全局变量、局部变量的区别、在内存上是怎么分布的
- 静态局部变量
● 特点:
○ 作用域:仅限于声明它们的函数或代码块内部。
○ 生命周期:静态局部变量在程序的整个运行期间都存在,只初始化一次(在第一次使用前)。
○ 初始化:在首次进入函数时初始化,并保持值直到程序结束。
● 使用场景:
○ 当你需要一个仅在函数内部使用,但希望其值在函数调用之间保持不变的变量时。
○ 适用于需要缓存数据以提高性能的情况。
● 内存分布:静态局部变量存储在全局/静态存储区。 - 局部变量
● 特点:
○ 作用域:局部变量仅在声明它们的函数或代码块内部可见。
○ 生命周期:局部变量在函数调用时创建,函数调用结束后销毁。
○ 初始化:必须在使用前显式初始化。
● 使用场景:
○ 需要临时存储数据,且这些数据只在当前作用域内使用时。
○ 作为循环计数器或中间计算结果。
● 内存分布:局部变量存储在栈上,与它们所在的作用域(如函数)相关联。 - 全局变量
● 特点:
○ 作用域:全局变量在整个程序中都是可见的,可以在任何函数或代码块中访问。
○ 生命周期:全局变量同样具有静态存储期,它们在程序的整个运行期间都存在。
○ 初始化:通常在程序启动时初始化。
● 使用场景:
○ 当你需要在程序的多个部分共享数据时。
○ 适用于存储配置信息或程序的状态信息。
○ 需要注意全局变量可能导致代码难以测试和维护。
● 内存分布:全局变量也存储在全局/静态存储区。
指针和引用的区别
- 从概念上来说:
○ 指针是一个存储另一个【变量地址】的变量,它指向内存中的一个位置。
○ 引⽤就是变量的别名,从⼀⽽终,不可变,必须初始化 - 空状态:
○ 指针可以被初始化为NULL或nullptr,表示它不指向任何地址。
○ 引用在定义时必须被初始化,不能引用NULL或不存在的内存地址。 - 可变性:
○ 指针: 可以改变指针的指向,使其指向不同的内存地址。
○ 引⽤: ⼀旦引⽤被初始化,它将⼀直引⽤同⼀个对象,不能改变绑定。 - 操作
○ 指针: 可以通过解引⽤操作符 * 来访问指针指向的变量的值,还可以通过地址运算符& 获取变量的地址。
○ 引用: 引⽤在声明时被初始化,并在整个⽣命周期中⼀直引⽤同⼀个变量。不需要使⽤解引⽤操作符,因为引⽤本身就是变量的别名。 - 用途:
○ 指针: 通常⽤于动态内存分配、数组操作以及函数参数传递。
○ 引⽤: 通常⽤于函数参数传递、操作符重载以及创建别名。
static关键字和const关键字的作用
static和const是C++ 中两个常用的关键字, 有以下作用:
- static 关键字: 用于控制变量和函数的生命周期、作用域和访问权限。
○ 声明静态变量:静态变量的生命周期直到程序结束。当在函数内部声明静态变量时,即使函数执行完了也不会释放它,下次调用该函数时会保留上次的状态。
○ 在类中,被static声明的成员被称为静态成员。
■ 静态成员变量:在类中使用static关键字修饰的成员变量,表示该变量属于类而不是类的实例,所有实例共享同一份数据
■ 静态成员函数:在类内使用static关键字修饰的成员函数,所有对象共享同一个函数;静态成员函数只能访问静态成员变量;静态成员函数调用可以不需要通过创建类的实例,而是直接通过类名调用。
○ static变量如果被多个线程访问,需要特别注意线程安全问题。 - const: 关键字用于定义常量,即一旦初始化后其值不能被修改:
○ 常量变量:声明变量,使变量的值不能修改(只读)
○ 常量成员函数,表示该函数不会修改对象的成员变量
○ 常量指针:可以指向一个 const 类型的值,或者是一个指向 const 值的指针,表明指针指向的值不能通过这个指针被修改。
○ const变量由于其不可变性,天然具有线程安全性。 - 有时候static和const 可以组合使用,如static const变量,表示一个静态的常量。
总结来说,static关键字用于创建类的静态成员,而const 关键字用于定义常量。
常量指针和指针常量之间有什么区别
常量指针"和 "指针常量"是两种不同的概念,它们的区别主要在于它们所指向的数据是否可以被修改,以及它们自己的值是否可以改变。
- 常量指针是指指针所指向的数据是常量,不能通过这个指针来修改它指向的数据。但是,指针本身的值(即它所指向的地址)是可以改变的。
- 指针常量是指指针本身的值是常量,一旦被初始化后就不能指向其他地址。但是,它所指向的数据是可以修改的(除非那个数据本身是常量)
- 也可以同时使用 const 关键字来定义一个指针,既是常量指针又是指针常量,即它所指向的数据不能被修改,同时指针本身的值也不能改变。
- 总结
● 常量指针:可以改变指针本身的值,但不能修改它所指向的数据。
● 指针常量:指针本身的值不能改变,但可以修改它所指向的数据(除非数据本身是常量)。